В недавнем прошлом на поверхности Плутона могли течь жидкие азотные частицы

Фото из открытых источников

Исследователи планет, анализируя изображения, полученные космическим аппаратом НАСА «Новый горизонт», обнаружили свидетельства того, что жидкий азот, возможно, все еще просачивается из-под гигантского ледника на равнине Спутника на Плутоне, что является первым предполагаемым случаем недавнего появления жидкого азота на поверхности этой карликовой планеты. Статья с результатами нового исследования была опубликована в журнале Planetary Science Journal.

Равнина Спутника — это заполненный азотным льдом бассейн размером 1200 x 2000 км), заполняющий западную часть области Томбо, знаменитой сердцевидной структуры Плутона.

На снимках, полученных аппаратом New Horizons во время его пролета в 2015 году, видна сеть темных узких полос и более мягких, широких темных пятен, очерчивающих границы многоугольных конвекционных ячеек ледника.

Этот рисунок очень похож на то, что происходит на ледяных покровах Земли, когда талая вода затемняет поверхность, либо увеличивая размеры ледяных зерен, либо откладывая темные примеси.

Поскольку солнечный нагрев и другие традиционные объяснения слишком слабы или слишком рассеяны, чтобы создать такие четко очерченные структуры на Плутоне, наилучшим объяснением является жидкий азот.

«Поверхность равнины довольно молодая, вероятно, ей менее миллиона лет, судя по моделированию переворота поверхности, и, следовательно, эти особенности, которые мы наблюдаем, должны были сформироваться с тех пор», — говорит Келси Сингер из Юго-западного исследовательского института. «На Плутоне много уникальных ландшафтов, не встречающихся больше нигде в Солнечной системе, и район равнина Спутника — один из них».

Ее поверхность создает совершенно иные условия по сравнению с теми, к которым мы привыкли на Земле, и ее изучение позволяет нам лучше понять, как ведут себя материалы в условиях, которые трудно воспроизвести на Земле.

Авторы предполагают, что тепло из недр Плутона растапливает азотный лед у основания ледника, где он накапливается в резервуарах, прежде чем извергнуться вверх через узкие трещины, — процесс, который они сравнивают с системами вулканических даек на Земле.

Поскольку жидкий азот менее плотный, чем окружающий его твердый лед, он будет подниматься за счет плавучести, в конечном итоге достигая поверхности вблизи центров конвекционных ячеек ледника, прежде чем распространиться к краям ячеек и снова замерзнуть, затемняя лед по мере продвижения.

Исследователи подсчитали, что такие извержения должны происходить в виде коротких, интенсивных импульсов — высвобождая от 100 000 до 1 миллиона м3 жидкости в течение нескольких часов или дней, — поскольку постоянный приток расплава, образующегося под землей, слишком медленен, чтобы сам по себе объяснить эти потоки.

«Плутон никогда не перестает нас удивлять», — сказал руководитель проекта New Horizons Алан Стерн из Юго-западного исследовательского института. «Помимо предположения о недавнем появлении жидкостей на поверхности Плутона, этот результат также указывает на новый тип изменяющихся во времени особенностей на Плутоне».

Подобные процессы потенциально могут происходить и в других местах внешней Солнечной системы, в том числе на спутнике Нептуна Тритоне, чьи гейзеры озадачивали ученых с момента пролета космического аппарата Voyager 2 в 1989 году, и, возможно, на далекой карликовой планете Эрис, на которой также, по-видимому, имеются толстые залежи азотного льда.

«Мы отмечаем, что Эрис может быть хорошим кандидатом для обнаружения признаков базального расплава и/или потоков жидкости на своей поверхности», — заявили они.

В настоящее время ни на одной другой карликовой планете пояса Койпера не обнаружено признаков наличия азотного льда на поверхности, но если такие открытия будут сделаны позже, то описанный механизм также может начать действовать.

Ученые отмечают, что как для Эрис, так и для карликовых планет, где в будущем могут быть обнаружены глубокие залежи азота, доказательства этого явления должны будут быть получены только после проведения высокоточного картирования, подобного тому, что было выполнено на Плутоне.